Лекция: Задачи автоматизированной системы технологической подготовки производства при использовании станков с ЧПУ.
1. Технологическая подготовка производства для станков с ЧПУ состоит из трех этапов.
1 этап – разработка маршрутной технологии.
2 этап – геометрические расчеты и разработка управляющей программы.
3 этап – подготовка станка к работе и отладка готовой программы непосредственно на станке с ЧПУ.
Первый этап совпадает с ТПП для обычного производства; второй и третий этапы рассмотрим подробнее.
Геометрические расчеты – описание обрабатываемых поверхностей для целей последующего программирования.
Геометрические расчеты включают в себя снятие координат с чертежа и задание базовой и опорных точек.
Базовая точка – такая, куда выводится инструмент перед началом и после завершения обработки.
Опорная точка – в которой осуществляется изменение направления движения инструмента.
По степени сложности геометрические расчеты могут быть классифицированы следующим образом.
Расчет перемещений по контуру:
– прямолинейных плоских;
– криволинейных плоских;
– прямолинейных объемных;
– криволинейных объемных;
Расчет перемещений по эквидистанте:
– прямолинейных плоских;
– криволинейных плоских;
– прямолинейных объемных;
– криволинейных объемных.
3.3.2 Геометрические расчеты при составлении программ ЧПУ
В программе управления ЧПУ последовательно задается номер инструмента, скорость вращения шпинделя, величина
перемещения по осям Х, Y, Z.
Величина перемещения задается от базовой точки отсчета; на эту точку
в начале работы выводится инструмент.
Геометрические расчеты необходимы для выявления траектории
движения инструмента, подразделения ее на элементарные участки,
определения координат концов элементарных участков, называемых
опорными точками, и вычисления приращения координат между всеми
соседними опорными точками.
Автоматизированные системы ТПП включают решение следующих задач, отсутствующих в ТПП обычных производств:
– автоматизация геометрических расчетов. Программно осуществляются расчеты, особенно сложные для криволинейных поверхностей и расчетов перемещений по эквидистанте;
– автоматизация программирования. Для простых задач – например, для сверлильных станков с ЧПУ – вводится информация о координатах, диаметрах и глубинах отверстий, после чего программа формируется автоматически. Для более сложных задач программа формируется в диалоге с технологом. Далее осуществляется синтаксический анализ правильности
программы – компьютер ищет и указывает ошибки, технолог – исправляет. Следующий этап – кодирование программы в коды требуемого станка и вывод перфоленты (или запись на магнитную ленту или гибкий диск) – осуществляется автоматически;
– графическое моделирование траектории движения инструмента для тестирования программ ЧПУ. Данная задача ТПП станков с ЧПУ может быть решена только с использованием вычислительной техники. Построение траектории движения инструмента и вывод ее на экран дисплея или графопостроителя позволяет провести тестирование программы
ЧПУ на этапе ее разработки и значительно снизить время на наладку станка с ЧПУ.
При решении задач пространственной обработки, для контроля получаемых программ ЧПУ на графопостроителе (или графическом дисплее), например, для определения глубины сверления, движения фрезы и т.д., необходимо построить и вычислить значения сечений в двух или трех проекциях. Это требует много времени. Кроме того, при решении задачи одновременной обработки по нескольким направлениям часто бывает невозможно однозначно восстановить образ детали по чертежам ее проекций, а значит, и невозможно проверить правильность программы ЧПУ. При этом моделируется возможность поворота деталей (имитация изменения точки
наблюдателя) для возможности удостовериться в правильности полученной детали в случае ее сложной формы (например, дважды искривленные фигуры – лопатки турбин и т.д.).
Следующий этап – составление программ сопряжения поверхностей,
обрабатываемых различным инструментом. Получение чертежей в этом случае также выполняется в изометрии и разным цветом. Для проверки правильности программ сверлений и внутренней обработки, разрабатываются программы получения сечений.